低壓缸脹差在DCS系統上的修正

摘 要：我廠#1機組TSI系統使用本特利3500系統，其中低壓缸脹差傳感器為本特利3300系列50mm傳感器，經過十幾年的使用，探頭的靈敏度發生了很大的變化，因為本特利公司已停產3300系列50mm傳感器并且3500系統不能對傳感器線性進行修正，因此，要想準確的監視低壓缸脹差，使用DCS系統對其進行修正成為臨時解決方案。

關鍵詞：低壓缸脹差；修正；DCS

1 低壓缸脹差簡介

汽輪機轉子與汽缸的相對膨脹的差值，稱為脹差。汽輪機轉子與低壓缸之間的脹差稱為低壓缸脹差，習慣上規定轉子膨脹大于汽缸膨脹時的脹差值為正脹差，轉子膨脹小于汽缸膨脹時的脹差值為負脹差。脹差數值是很重要的運行參數，特別是在啟停機的過程中，脹差是一個重要的參考值，若脹差超限，動靜部分可能發生摩擦，造成設備損壞。

2 低壓缸脹差存在的問題

我廠#1機組低壓缸脹差使用的本特利3300系列50mm傳感器，測量卡為本特利3500系統45卡，其中零點電壓設為-3.5V，量程為0-20mm，報警值為小于0或者大于14mm，動作值未設。因為傳感器線性發生遷移，靈敏度降低，導致傳感器不能和測量卡45卡兼容，脹差測量不準。

校驗數據如表1。

從以上數據可以看出，雖然此低脹探頭線性很好，但是靈敏度已經很低，大概為0.2V/mm，給定值與顯示值也有很大的誤差，本特利3500系統不能對低脹探頭進行線性修正，如果要繼續使用該探頭，只能在DCS上對測量結果進行修正。

3 DCS簡介

DCS是英文Distributed Control System的縮寫，是在集中控制系統基礎上發展演變而來的分布式控制系統或者稱為集散控制系統。我廠#1機組DCS系統為艾默生過程控制有限公司的OVATION控制系統，系統中FUNCTION算法可生成分段線性函數，該函數由12元素的X-Y斷點陣列的元素決定，斷點數決定了陣列的大小，FUNCTION算法可簡單表示為F（x）。

4 低壓缸脹差在DCS上修正的方法

從表1可以看出，我們取15個點（15mm）對低壓缸脹差進行校驗，而F（x）只有12元素的X-Y斷點陣列的元素組成，顯然一個F（x）不夠，所以我們用了兩個F（x）進行組態，組態如圖1。

其中F（x）參數設置如表2：

注：（1）硬點為TSI輸出至DCS的點，也就是原DCS脹差顯示點。（2）輸出為DCS組態對低脹修正后，DCS顯示點。（3）鑒于低脹安裝托盤移動距離的限制，并且運行期間，低脹一般不超過14mm，所以只取15個點（15mm）對低脹進行校驗并對校驗結果修正。

5 效果評述

在DCS上對低壓缸脹差進行修正后，重新校驗低壓缸脹差，實際位移值和DCS顯示值基本一致，最大誤差不到0.2mm。機組正常運行后，低壓缸脹差在6.6mm左右，顯示正常。

6 結束語

在#1機組大修中對TSI系統進行了升級，由本特利3300系統升級為3500系統，升級后發現低壓缸脹差靈敏度低，本來計劃更改低壓缸脹差的測量方式，用兩個本特利3300系列25mm傳感器相向安裝，取代本特利3300系列50mm傳感器，但是在TSI系統測量卡件通道不夠和大修工期的限制下，此方案未能執行，因此利用DCS系統的算法功能在DCS上對其進行修正稱為當時唯一可行方案。此解決方案雖然可行，并取得成功，但不是最佳方案，尋購新的50mm傳感器或者對低壓缸脹差測量方式進行改造才是解決問題的根本。

參考文獻

[1]CVATION算法參考手冊[Z].艾默生過程控制有限公司.